过滤器故障检测电路、故障检测装置及过滤器
文献发布时间:2023-06-19 11:19:16
技术领域
本发明涉及电器控制领域,尤其涉及一种过滤器故障检测电路、故障检测装置及过滤器。
背景技术
过滤器的基本原理就是以系统的压力为驱动力,用滤袋或滤芯作为过滤介质来对滤液中的杂质进行物理拦截。但是滤袋或滤芯拦截杂质的能力是有限的,在过滤行业通常都用过滤器进出口的压差来判断是否需要更换滤袋或滤芯。因此,在工业化生产上设置可以报警的过滤器故障检测装置会非常有利于生产。
现有的过滤器故障检测装置包括:第一压力传感器、第二压力传感器、压差开关、时间继电器及报警器,压差开关通信连接于第一压力传感器及第二压力传感器,时间继电器电性连接于压差开关,时间继电器通信连接于报警器。该过滤器故障检测装置通过对压差开关和时间继电器设置压差阈值和时间阈值控制报警器报警。
但是现有技术中的过滤器故障检测装置,无法判断是传感器损坏还是本身过滤器的问题引起压差报警。
发明内容
本申请实施例提供一种过滤器故障检测电路、故障检测装置及过滤器,用以解决现有技术中过滤器故障检测装置,无法判断是传感器损坏还是本身过滤器的问题引起压差报警的技术问题。
本申请实施例提供一种过滤器故障检测电路,包括:
第一压力传感器、第一压力传感器比较电路和第一报警器;
所述第一压力传感器的输出端连接所述第一压力传感器比较电路的输入端;
所述第一压力传感器比较电路的输出端连接所述第一报警器的输入端;
所述第一压力传感器用于采集过滤器的滤前液压;
所述第一压力传感器比较电路用于比较所述滤前液压与第一预设阈值之间的第一差值;
所述第一报警器用于根据所述第一差值进行报警。
根据本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路,还包括:
第二压力传感器、第二压力传感器比较电路和第二报警器;
所述第二压力传感器的输出端连接所述第二压力传感器比较电路的输入端;
所述第二压力传感器比较电路的输出端连接所述第二报警器的输入端;
所述第二压力传感器用于采集过滤器的滤后液压;
所述第二压力传感器比较电路用于比较所述滤后液压与第二预设阈值之间的第二差值;
所述第二报警器用于根据所述第二差值进行报警。
根据本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路,还包括:
减法电路、差压比较电路和第三报警器;
所述第一压力传感器的输出端和所述第二压力传感器的输出端连接所述减法电路的输入端;
所述减法电路的输出端连接所述差压比较电路输入端;
所述差压比较电路的输出端连接所述第三报警器的输入端;
所述减法电路用于比较所述滤前液压与所述滤后液压之间的第三差值;
所述差压比较电路用于比较所述第三差值与第三预设阈值之间的第四差值;
所述第三报警器用于根据所述第四差值进行报警。
根据本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路,还包括:
温控开关;
所述温控开关的第一端连接电源;
所述温控开关的第二端连接所述差压比较电路、所述第一压力传感器比较电路和所述第二压力传感器比较电路的供电端;
所述温控开关用于根据过滤器中液体的温度控制所述差压比较电路、所述第一压力传感器比较电路和所述第二压力传感器比较电路的供电状态。
根据本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路,所述第一压力传感器比较电路包括第一电压比较器、第二电压比较器、第一定值电阻、第二定值电阻、第三定值电阻、第四定值电阻、第五定值电阻和电容;
其中,第一定值电阻的第一端连接电源,第一定值电阻的第二端连接第一电压比较器的同相端;
第一压力传感器的输出端连接第一电压比较器的反相端;
第一压力传感器的输出端连接第二电压比较器的同相端;
第二定值电阻的第一端连接第二电压比较器的反相端,第二定值电阻的第二端连接电容的第一端,电容的第二端接地端;
第三定值电阻的第一端连接电源,第三定值电阻的第二端连接第四定值电阻的第一端,第四定值电阻的第二端接地端;
第三定值电阻与第四定值电阻的中间节点连接第二定值电阻和电容的中间节点;
第一电压比较器和第二电压比较器的供电端连接温控开关的第二端,第二电压比较器的供电端和第二电压比较器的输出端之间串联第五定值电阻;
第一电压比较器的输出端和第二电压比较器的输出端串联,第一电压比较器的输出端和第二电压比较器的输出端之间的中间节点作为第一压力传感器比较电路的输出端。
根据本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路,所述减法电路包括放大器、第一定值电阻、第二定值电阻、第三定值电阻和第四定值电阻;
其中,第一定值电阻的第一端连接第一压力传感器的输出端,第一定值电阻的第二端连接第二定值电阻的第一端,第二定值电阻的第二端接地端,第一定值电阻和第二定值电阻的中间节点连接放大器的同相端;
第三定值电阻的第一端连接第二压力传感器的输出端,第三定值电阻的第二端连接放大器的反相端;
第三定值电阻与放大器的反相端之间的中间节点经第四定值电阻串联连接放大器的输出端;
放大器的供电端连接电源;
放大器的输出端作为减法电路的输出端。
根据本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路,所述差压比较电路包括电压比较器、可调电阻和第一定值电阻、第二定值电阻、第三定值电阻和电容;
其中,减法电路的输出端连接电压比较器的同相端;
第一定值电阻的第一端连接电压比较器的反相端,第一定值电阻的第二端连接电容的第一端,电容的第二端接地端;
可调电阻的第一端连接电源,可调电阻的第二端置空,可调电阻的第三端连接第二定值电阻的第一端,第二定值电阻的第二端接地端;
可调电阻与第二定值电阻的中间节点连接第一定值电阻和电容的中间节点;
电压比较器的供电端连接温控开关的第二端,电压比较器的供电端和电压比较器的输出端之间串联第三定值电阻;
电压比较器的输出端作为差压比较电路的输出端。
根据本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路,所述第一报警器、所述第二报警器和所述第三报警器均为声光报警器。
本申请实施例还提供一种过滤器故障检测装置,所述过滤器故障检测装置包括:装置主体和上述任意一项所述的过滤器故障检测电路。
本申请实施例还提供一种过滤器,其特征在于,所述过滤器包括:
上述过滤器故障检测装置,所述第一压力传感器设置在所述过滤器的进液口处,所述第二压力传感器设置在所述过滤器的出液口处;
壳体,所述进液口设置于所述壳体顶部,所述出液口设置于所述壳体底部;
过滤体,所述过滤体设置在所述壳体内部,液体通过所述进液口进入所述壳体,经所述过滤体过滤通过所述出液口排出所述壳体。
本申请实施例提供的过滤器故障检测电路、故障检测装置及过滤器,通过第一压力传感器比较电路和第二压力传感器比较电路,比较滤前液压与第一预设阈值,比较滤后液压与第一预设阈值,判断第一压力传感器和第二压力传感器是否损坏,能够判断是传感器损坏还是本身过滤器的问题引起压差报警。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的过滤器故障检测电路之一;
图2为本申请实施例提供的过滤器故障检测电路之二;
图3为本申请实施例提供的过滤器故障检测电路之三;
图4为本申请实施例提供的过滤器故障检测电路之四;
图5为本申请实施例提供的电源转换电路结构示意图;
图6为本申请实施例提供的第一压力传感器比较电路结构示意图之一;
图7为本申请实施例提供的第一报警器结构示意图之一;
图8为本申请实施例提供的第一压力传感器比较电路结构示意图之二;
图9为本申请实施例提供的第一报警器结构示意图之二;
图10为本申请实施例提供的第二报警器结构示意图;
图11为本申请实施例提供的减法电路结构示意图;
图12为本申请实施例提供的差压比较电路结构示意图;
图13为本申请实施例提供的第三报警器结构示意图;
图14为本申请实施例提供的过滤器故障检测装置的结构示意图;
图15为本申请实施例提供的过滤器的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请实施例保护的范围。
为解决现有技术问题,本申请实施例提供了一种过滤器故障检测电路、故障检测装置及过滤器。下面首先对本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路进行介绍。
图1为本申请实施例提供的过滤器故障检测电路之一,如图1所示,本申请实施例提供一种过滤器故障检测电路,包括:
第一压力传感器、第一压力传感器比较电路和第一报警器;
所述第一压力传感器的输出端连接所述第一压力传感器比较电路的输入端;
所述第一压力传感器比较电路的输出端连接所述第一报警器的输入端;
所述第一压力传感器用于采集过滤器的滤前液压;
所述第一压力传感器比较电路用于比较所述滤前液压与第一预设阈值之间的第一差值;
所述第一报警器用于根据所述第一差值进行报警。
如图1所示,过滤器故障检测电路包括:第一压力传感器101、第一压力传感器比较电路102和第一报警器103。
其中,第一压力传感器101的输出端连接第一压力传感器比较电路102的输入端;第一压力传感器比较电路102的输出端连接第一报警器103的输入端。第一压力传感器101用于采集过滤器的滤前液压,将滤前液压转换成电信号输出。
例如,第一压力传感器101为表压传感器、差压传感器或绝压传感器。
第一压力传感器比较电路102用于比较滤前液压转换的电信号与第一预设阈值,输出滤前液压转换的电信号与第一预设阈值之间的第一差值,为第一报警器提供输入信号。
例如,当滤前液压转换的电信号与第一预设阈值相差大时,第一差值为高电压;当滤前液压转换的电信号与第一预设阈值相差不大时,第一差值为低电压。
再例如,当滤前液压转换的电信号与第一预设阈值相差大时,第一差值为低电压;当滤前液压转换的电信号与第一预设阈值相差不大时,第一差值为高电压。
第一报警器103用于根据第一差值进行报警。
例如,当滤前液压转换的电信号与第一预设阈值相差大,第一差值为高电压时,第一报警器103触发警报;当滤前液压转换的电信号与第一预设阈值相差不大,第二差值为低电压时,第一报警器103不触发警报。
再例如,当滤前液压转换的电信号与第一预设阈值相差大,第一差值为低电压时,第一报警器103触发警报;当滤前液压转换的电信号与第一预设阈值相差不大,第二差值为高电压时,第一报警器103不触发警报。
本申请实施例提供的过滤器故障检测电路,通过第一压力传感器比较电路,比较滤前液压转换的电信号与第一预设阈值,输出滤前液压转换的电信号与第一预设阈值之间的第一差值,根据第一差值触发第一报警器进行报警,能明确警报是第一压力传感器损坏引起的报警。
可选地,所述过滤器故障检测电路,还包括:
第二压力传感器、第二压力传感器比较电路和第二报警器;
所述第二压力传感器的输出端连接所述第二压力传感器比较电路的输入端;
所述第二压力传感器比较电路的输出端连接所述第二报警器的输入端;
所述第二压力传感器用于采集过滤器的滤后液压;
所述第二压力传感器比较电路用于比较所述滤后液压与第二预设阈值之间的第二差值;
所述第二报警器用于根据所述第二差值进行报警。
例如,图2为本申请实施例提供的过滤器故障检测电路之二,如图2所示,过滤器故障检测电路,还包括:第二压力传感器201、第二压力传感器比较电路202和第二报警器203。
其中,第二压力传感器201的输出端连接第二压力传感器比较电路202的输入端;第二压力传感器比较电路202的输出端连接第二报警器203的输入端;第二压力传感器201为表压传感器、差压传感器或绝压传感器,第二压力传感器201用于采集过滤器的滤后液压,将滤后液压转换成电信号输出。
第二压力传感器比较电路202用于比较滤后液压转换的电信号与第二预设阈值,输出滤后液压转换的电信号与第二预设阈值之间的第二差值,为第二报警器提供输入信号。
例如,当滤后液压转换的电信号与第二预设阈值相差大时,第二差值为高电压;当滤后液压转换的电信号与第二预设阈值相差不大时,第二差值为低电压。
再例如,当滤后液压转换的电信号与第二预设阈值相差大时,第二差值为低电压;当滤后液压转换的电信号与第二预设阈值相差不大时,第二差值为高电压。
第二报警器203,用于根据第二差值进行报警。
例如,当滤后液压转换的电信号与第二预设阈值相差大,第二差值为高电压时,触发警报;当滤后液压转换的电信号与第二预设阈值相差不大,第二差值为低电压时,不触发警报。
再例如,当滤后液压转换的电信号与第二预设阈值相差大,第二差值为低电压时,触发警报;当滤后液压转换的电信号与第二预设阈值相差不大,第二差值为高电压时,不触发警报。
本申请实施例提供的过滤器故障检测电路,通过第二压力传感器比较电路,比较滤后液压转换的电信号与第二预设阈值,输出滤后液压转换的电信号与第一预设阈值之间的第二差值,根据第二差值触发第二报警器进行报警,能明确警报是第二压力传感器损坏引起的报警。
可选地,所述过滤器故障检测电路,还包括:
减法电路、差压比较电路和第三报警器;
所述第一压力传感器的输出端和所述第二压力传感器的输出端连接所述减法电路的输入端;
所述减法电路的输出端连接所述差压比较电路输入端;
所述差压比较电路的输出端连接所述第三报警器的输入端;
所述减法电路用于比较所述滤前液压与所述滤后液压之间的第三差值;
所述差压比较电路用于比较所述第三差值与第三预设阈值之间的第四差值;
所述第三报警器用于根据所述第四差值进行报警。
例如,图3为本申请实施例提供的过滤器故障检测电路之三,如图3所示,过滤器故障检测电路,还包括:减法电路301、差压比较电路302和第三报警器303。
其中,第一压力传感器101的输出端和第二压力传感器201的输出端连接减法电路301的输入端;
减法电路301的输出端连接差压比较电路302输入端;
差压比较电路302的输出端连接第三报警器303的输入端。
减法电路301用于比较滤前液压转换的电信号与滤后液压转换的电信号,输出滤前液压转换的电信号与滤后液压转换的电信号之间的第三差值。
差压比较电路302用于比较第三差值与第三预设阈值,输出第三差值与第三预设阈值之间的第四差值。
第三报警器303,当第四差值为高电压时,进行报警;当第四差值为低电压时,不进行报警。
本申请实施例提供的过滤器故障检测电路,通过减法电路,比较滤前液压转换的电信号与滤后液压转换的电信号,输出滤前液压转换的电信号与滤后液压转换的电信号之间的第三差值,通过差压比较电路,比较第三差值与第三预设阈值,输出第三差值与第三预设阈值之间的第四差值,根据第四差值触发第三报警器进行报警,能明确警报是过滤器本身问题引起的报警。
可选地,所述过滤器故障检测电路,还包括:
温控开关;
所述温控开关的第一端连接电源;
所述温控开关的第二端连接所述差压比较电路、所述第一压力传感器比较电路和所述第二压力传感器比较电路的供电端;
所述温控开关用于根据过滤器中液体的温度控制所述差压比较电路、所述第一压力传感器比较电路和所述第二压力传感器比较电路的供电状态。
例如,图4为本申请实施例提供的过滤器故障检测电路之四,如图4所示,过滤器故障检测电路,还包括温控开关401。
其中,温控开关401的第一端连接电源;
温控开关401的第二端连接差压比较电路302、第一压力传感器比较电路102和第二压力传感器比较电路202的供电端。
温控开关401用于设定温度阈值,根据过滤器中液体的温度是否达到温度阈值,控制差压比较电路302、第一压力传感器比较电路102和第二压力传感器比较电路202的供电状态。
例如,电源为第一电源或第二电源,第一电源经电源转换电路,转换成第二电源。
例如,图5为本申请实施例提供的电源转换电路的结构示意图,如图5所示,电源转换电路包括电容C1、电容C2、电感L2、电源转换芯片LM2575T-5.0和二极管D1。
其中,第一电源VAA接入电源转换芯片的引脚1,电容C1的第一端连接第一电源VAA,电容C1的第二端接地端;
电源转换芯片的引脚3和引脚5串联,引脚3和引脚5的中间节点接地端;
电源转换芯片的引脚2连接电感L2的第一端,电源转换芯片的引脚2和电感L2的中间节点连接二极管D1的负极,二极管D1的正极接地端;
电感L2的第二端连接电容C2的第一端,电容C2的第二端接地端,电感L2和电容C2的中间节点作为电源转换电路的输出端,输出端输出第二电源VCC;
电源转换电路的输出端连接电源转换芯片的引脚5,为电源转换芯片提供反馈电压。
图5所示的电源转换电路将第一电源转换成第二电源,为过滤器故障检测电路提供需要的电源。
例如,温控开关401连接第一电源VAA。
本申请实施例提供的过滤器故障检测电路,通过温控开关,当过滤器中液体温度到达温度阈值时,为差压比较电路、第一压力传感器比较电路和第二压力传感器比较电路提供第一电源,由于液体的温度不同,产生的液压不同,通过温控开关控制过滤器故障检测电路的供电状态,提高过滤器故障检测电路的检测精度,避免了装置的误报警。
可选地,所述第一压力传感器比较电路包括第一电压比较器、第二电压比较器、第一定值电阻、第二定值电阻、第三定值电阻、第四定值电阻、第五定值电阻和电容。
其中,第一定值电阻的第一端连接电源,第一定值电阻的第二端连接第一电压比较器的同相端;
第一压力传感器的输出端连接第一电压比较器的反相端;
第一压力传感器的输出端连接第二电压比较器的同相端;
第二定值电阻的第一端连接第二电压比较器的反相端,第二定值电阻的第二端连接电容的第一端,电容的第二端接地端;
第三定值电阻的第一端连接电源,第三定值电阻的第二端连接第四定值电阻的第一端,第四定值电阻的第二端接地端;
第三定值电阻与第四定值电阻的中间节点连接第二定值电阻和电容的中间节点;
第一电压比较器和第二电压比较器的供电端连接温控开关的第二端,第二电压比较器的供电端和第二电压比较器的输出端之间串联第五定值电阻;
第一电压比较器的输出端和第二电压比较器的输出端串联,第一电压比较器的输出端和第二电压比较器的输出端之间的中间节点作为第一压力传感器比较电路的输出端。
例如,图6为本申请实施例提供的第一压力传感器比较电路结构示意图之一,如图6所示,第一压力传感器比较电路包括第一电压比较器U4B、第二电压比较器U4A、第一定值电阻R14、第二定值电阻R9、第三定值电阻R12、第四定值电阻R11、第五定值电阻R5和电容C4、温控开关S1。
例如,第一电压比较器U4B和第二电压比较器U4A的型号为LM139AD。
其中,第一定值电阻R14的第一端连接第二电源VCC,第二电源VCC作为第一预设阈值的上限,第一定值电阻R14的第二端连接第一电压比较器U4B的同相端;
第一压力传感器的输出端连接第一电压比较器U4B的反相端;
第一压力传感器的输出端连接第二电压比较器U4A的同相端;
第二定值电阻R9的第一端连接第二电压比较器U4A的反相端,第二定值电阻R9的第二端连接电容C4的第一端,电容C4的第二端接地端;
第三定值电阻R12的第一端连接第二电源VCC,第三定值电阻R12的第二端连接第四定值电阻R11的第一端,第四定值电阻R11的第二端接地端,经过第四定值电阻R11和第三定值电阻R12的分压,取第四定值电阻R11的第一端的电压VL,作为第一预设阈值的下限;
第三定值电阻R12与第四定值电阻R11的中间节点连接第二定值电阻R9和电容C4的中间节点;
第一电压比较器U4B和第二电压比较器U4A的供电端连接温控开关S1的第二端,温控开关S1的第一端连接第一电源VAA,第二电压比较器U4A的供电端和第二电压比较器U4A的输出端之间串联第五定值电阻R5;
第一电压比较器U4B的输出端和第二电压比较器U4A的输出端串联,第一电压比较器U4B的输出端和第二电压比较器U4A的输出端之间的中间节点作为第一压力传感器比较电路的输出端。
图6所示的第一压力传感器比较电路的工作原理如下:
在温度高于60℃(温控开关设置温度)时,温控开关S1闭合,第一电压比较器U4B和第二电压比较器U4A开始被供电,接入第一电源。
通过第一压力传感器的输出端输出的电压sensorA与第一预设阈值的下限VL和第一预设阈值的上限VCC,进行比较,输出第一差值O2,当VL≤sensorA≤VCC时,表示传感器工作正常,第一差值O2为高电压,当sensorA不在VL与VCC之间,表示传感器损坏,第一差值O2为低电压。
具体来说,图6所示的第一压力传感器比较电路,通过第一电压比较器和第二电压比较器,对滤前液压转换的电信号与第一预设阈值的下限和第一预设阈值的上限进行比较,判断第一压力传感器是否损坏,为第一报警器提供输入信号。
本申请实施例提供的第一压力传感器比较电路采用图6所示的电路结构,但本申请实施例不仅限于此,还包括其他能够判断第一压力传感器是否损坏的比较电路结构。
再例如,图7为本申请实施例提供的第一压力传感器比较电路结构示意图之二,如图7所示,第一压力传感器比较电路包括放大器U5、第一定值电阻R3、第二定值电阻R4、第三定值电阻R1和第四定值电阻R4。其中,电阻R1=R2=R3=R4,放大器U5的型号为LM2902D。其中,第一定值电阻R3的第一端连接第一压力传感器A1的输出端,第一定值电阻R3的第二端连接第二定值电阻R4的第一端,第二定值电阻R4的第二端接地端,第一定值电阻R3和第二定值电阻R4的中间节点连接放大器U5的同相端;第三定值电阻R1的第一端连接第一压力传感器A2的输出端,第三定值电阻R1的第二端连接放大器U5的反相端;第三定值电阻R1与放大器U5的反相端之间的中间节点经第四定值电阻R4串联连接放大器U5的输出端;放大器U5的供电端连接温控开关S1的第二端,温控开关S1的第一端连接第一电源VAA;放大器U5的输出端作为第一压力传感器比较电路的输出端,输出第一差值O2。
图7所示的第一压力传感器比较电路的工作原理如下:
在温度高于60℃(温控开关设置温度)时,温控开关S1闭合,放大器U5始被供电,接入第一电源VAA。
通过放大器LM2902D,将第一压力传感器A1的输出电信号sensorA1与第一压力传感器A2的输出电信号sensorA2作差,得到第一差值O2=sensorA1-sensorA2,第一差值O2表示2个第一压力传感器测得液体滤前压力之间的差,当2个第一压力传感器测的液压相差很大,第一差值O2为高电压,表示2个第一压力传感器出现故障;当2个第一压力传感器测的液压相差不大,第一差值O2为低电压,表示2个第一压力传感器工作正常。
具体来说,图7所示的第一压力传感器比较电路,通过放大器,对2个第一压力传感器进行比较,判断第一压力传感器是否损坏,为第一报警器提供输入信号。
本申请实施例提供的第一压力传感器比较电路,判断第一压力传感器是否损坏,为第一报警器提供输入信号。
可选地,第二压力传感器比较电路与第一压力传感器比较电路设计原理和工作原理相同,在此不进行赘述。
可选地,第一报警器为光报警器,根据第一压力传感器比较电路的输出,进行报警。
例如,当第一压力传感器比较电路采用图6所示电路时,传感器工作在正常范围时,第一压力传感器比较电路的输出端输出高电平,故障时输出的是低电平。要想实现传感器故障时指示灯亮,正常工作时指示灯灭,需要将第一压力传感器比较电路的输出信号的高低电平进行转换。
例如,图8为本申请实施例提供的第一报警器结构示意图,如图8所示,第一报警器的电路结构包括Nmos管Q1、Nmos管Q2、定值电阻R20、定值电阻R21、定值电阻R22、定值电阻R23和指示灯D2;Nmos管Q1的栅极连接第一压力传感器的输出端,第一压力传感器的输出端和Nmos管Q1的栅极之间的中间节点连接定值电阻R22的第一端,定值电阻R22的第二端接地端;Nmos管Q1的源极经负载接地端;Nmos管Q1的漏极连接定值电阻R20的第一端,定值电阻R20的第二端连接第一电源;定值电阻R21的第一端连接Nmos管Q1的漏极和定值电阻R20之间的中间节点A;定值电阻R21的第二端连接Nmos管Q2的栅极,定值电阻R21和Nmos管Q2的栅极之间的中间节点连接定值电阻R23的第一端,定值电阻R23的第二端接地端;Nmos管Q2的源极经负载接地端;Nmos管Q2的漏极连接指示灯D2的负极,指示灯D2的正极连接第一电源。
图8所示的第一报警器的工作原理如下:
当第一差值O2输出高电平时,Nmos管Q1栅极与源极之间电压大于0,Nmos管Q1的源极与漏极导通,此时A点电压为低电压,Nmos管Q2栅极与源极之间电压等于0,NMOS管Q2源极与漏极截止,指示灯D2不工作。
当第一差值O2输出低电平时,Nmos管Q1栅极与源极之间电压等于0,Q1源极与漏极截止,此时A点电压为高电平,电流通过R21使得Q2源极与漏极导通,指示灯D2此时亮起。
具体来说,图8所示的第一报警器,将第一压力传感器的输出信号的高低电平进行转换,实现传感器故障时指示灯亮,正常工作时指示灯灭,明确提示第一压力传感器故障。
再例如,当第一压力传感器比较电路采用图7所示电路时,传感器工作在正常范围时,第一压力传感器比较电路的输出端输出低电平,故障时输出的是高电平,第一压力传感器比较电路输出高电平时,进行报警。
例如,图9为本申请实施例提供的第一报警器结构示意图,如图9所示,第一报警电路包括指示灯D1,指示灯D1的正极连接图7所示第一压力传感器比较电路的输出端,指示灯D1的负极接地端。
图9所示的第一报警器的工作原理如下:
当传感器故障时,图7所示第一压力传感器比较电路输出高电平,指示灯D1亮起;
当传感器工作在正常范围时,图7所示第一压力传感器比较电路输出低电平,指示灯D1不亮。
具体来说,图9所示的第一报警器,根据第一压力传感器的输出信号的高低电平,实现传感器故障时指示灯亮,正常工作时指示灯灭,明确提示第一压力传感器故障。
可选地,第二报警器与第一报警器的电路设计原理和工作原理相同,在此不进行赘述。
例如,图10为本申请实施例提供的第二报警器结构示意图,如图10所示,由于滤前液压和滤后液压的不同,导致第一报警器和第二报警器的输入端电压不同,第二报警器的输入端与Nmos管Q3的源极之间不需要串联定值电阻。
可选地,所述减法电路包括放大器、第一定值电阻、第二定值电阻、第三定值电阻和第四定值电阻;
其中,第一定值电阻的第一端连接第一压力传感器的输出端,第一定值电阻的第二端连接第二定值电阻的第一端,第二定值电阻的第二端接地端,第一定值电阻和第二定值电阻的中间节点连接放大器的同相端;
第三定值电阻的第一端连接第二压力传感器的输出端,第三定值电阻的第二端连接放大器的反相端;
第三定值电阻与放大器的反相端之间的中间节点经第四定值电阻串联连接放大器的输出端;
放大器的供电端连接电源;
放大器的输出端作为减法电路的输出端。
例如,图11为本申请实施例提供的减法电路结构示意图,如图11所示,减法电路包括放大器LM2902D、第一定值电阻R3、第二定值电阻R4、第三定值电阻R1和第四定值电阻R4;其中,电阻R1=R2=R3=R4;其中,第一定值电阻R3的第一端连接第一压力传感器的输出端,第一定值电阻R3的第二端连接第二定值电阻R4的第一端,第二定值电阻R4的第二端接地端,第一定值电阻R3和第二定值电阻R4的中间节点连接放大器LM2902D的同相端;第三定值电阻R1的第一端连接第二压力传感器的输出端,第三定值电阻R1的第二端连接放大器LM2902D的反相端;第三定值电阻R1与放大器LM2902D的反相端之间的中间节点经第四定值电阻R4串联连接放大器LM2902D的输出端;放大器的供电端连接第一电源;放大器的输出端作为减法电路的输出端,输出第三差值sensorOut。
图11所示的减法电路的工作原理如下:
通过放大器LM2902D,将第一压力传感器的输出电信号sensorA与第二压力传感器的输出电信号sensorB作差,得到第三差值sensorOUT=sensorA-sensorB,第三差值sensorOUT表示液体经过过滤器的滤前滤后压力差。
本申请实施例提供的减法电路,通过放大器将第一压力传感器的输出电信号与第二压力传感器的输出电信号作差,得到滤前滤后的压差,为差压比较电路提供差压电信号。
可选地,所述差压比较电路包括电压比较器、可调电阻和第一定值电阻、第二定值电阻、第三定值电阻和电容;
其中,减法电路的输出端连接电压比较器的同相端;
第一定值电阻的第一端连接电压比较器的反相端,第一定值电阻的第二端连接电容的第一端,电容的第二端接地端;
可调电阻的第一端连接电源,可调电阻的第二端置空,可调电阻的第三端连接第二定值电阻的第一端,第二定值电阻的第二端接地端;
可调电阻与第二定值电阻的中间节点连接第一定值电阻和电容的中间节点;
电压比较器的供电端连接温控开关的第二端,电压比较器的供电端和电压比较器的输出端之间串联第三定值电阻;
电压比较器的输出端作为差压比较电路的输出端。
例如,图12为本申请实施例提供的差压比较电路结构示意图,如图12所示,差压比较电路包括电压比较器U3A、可调电阻R7和第一定值电阻R6、第二定值电阻R8、第三定值电阻R5和电容C3;其中,电压比较器U3A的型号为LM139AD;其中,减法电路的输出端连接电压比较器U3A的同相端;第一定值电阻R6的第一端连接电压比较器U3A的反相端,第一定值电阻R6的第二端连接电容C3的第一端,电容C3的第二端接地端,其中,电容C3起滤波作用;可调电阻R7的第一端连接第二电源VCC,可调电阻R7的第二端置空,可调电阻R7的第三端连接第二定值电阻R8的第一端,第二定值电阻R8的第二端接地端;可调电阻R7与第二定值电阻R8的中间节点连接第一定值电阻R6和电容C3的中间节点;电压比较器U3A的供电端连接温控开关的第二端,电压比较器U3A的供电端和电压比较器U3A的输出端之间串联第三定值电阻R5;电压比较器U3A的输出端作为差压比较电路的输出端,输出第四差值O1。
图12所示的差压比较电路的工作原理如下:
在温度高于60℃(温控开关设置温度)时,温控开关S1闭合,电压比较器U3A开始被供电,接入第一电源VAA,第二电源VCC经过可调电阻R7和电阻R8的分压,取电阻R8的分压VLadj为第三预设阈值,由于R7为可调电阻,第三预设阈值VLadj可以进行调整。
当第三差值sensorOUT超过第三预设阈值VLadj时,经过电压比较器,输出第四差值O1为低电压。
当第三差值sensorOUT不超过第三预设阈值VLadj时,经过电压比较器,输出第四差值O1为高电压,表示液体滤前滤后压力差超过第三预设阈值,过滤器出现问题。
具体来说,图12所示的差压比较电路,通过电压比较器,对第三差值与第三预设阈值作差,得到第四差值,为第三报警器提供输入信号。
本申请实施例提供的差压比较电路,将压差与压差阈值进行比较,得到第四差值,为第三报警器提供输入信号。
例如,第三报警器为光报警器,当过滤器未堵塞时,差压比较电路的输出端为低电压,当过滤器堵塞时,差压比较电路的输出端为高电压,实现过滤器故障时指示灯亮,正常工作时指示灯灭。
例如,图13为本申请实施例提供的第三报警器结构示意图,如图13所示,第三报警器包括指示灯D1,指示灯D1的正极连接差压比较电路的输出端,指示灯D1的负极接地端。
图13所示的第三报警器的工作原理如下:
差压比较电路的输出端输出高电压,表示差压超过第三预设阈值,过滤器堵塞,指示灯亮起;差压比较电路的输出端输出低电压,表示差压未超过第三预设阈值,过滤器未堵塞,指示灯不亮。
具体来说,本申请实施例提供的第三报警器,根据差压比较电路的输出,触发报警器报警,明确提示过滤器堵塞引起的报警。
可选地,所述第一报警器、所述第二报警器和所述第三报警器均为声光报警器。
例如,上述实施例中的第一报警器、第二报警器和第三报警器通过指示灯进行报警。
再例如,第一报警器、第二报警器和第三报警器为声音报警器,通过声音装置进行报警。
再例如,第一报警器、第二报警器和第三报警器为声光报警器,通过声音装置和发光装置的结合进行报警。
具体来说,本申请实施例提供的一种过滤器故障检测电路中第一报警器、第二报警器和第三报警器均为声光报警器,能明确提示报警信息,增强过滤器故障检测电路的普适性,具有推广的条件和基础。
另一方面,本申请实施例还提供一种过滤器故障检测装置,所述过滤器故障检测装置包括:装置主体和上述实施例中任意一项所述的过滤器故障检测电路。
例如,图14为本申请实施例提供的过滤器故障检测装置的结构示意图。如图14所示,过滤器故障检测电路中的第一报警器、第二报警器和第三报警器安装在装置主体的表面,便于观察。过滤器故障检测电路中的第一压力传感器和第二压力传感器置于装置主体的表面,第一压力传感器和第二压力传感器作为过滤器故障检测电路中其余电路的输入,第一压力传感器和第二压力传感器可以移动,移动至需要测量压力的环境中,便于测量压力。过滤器故障检测电路中其余电路安装在装置主体内部,防止过滤器故障检测电路因环境因素损坏。
图14所示的过滤器故障检测装置的工作原理如下:
第一压力传感器测量过滤器滤前液压,将滤前液压转换成电压,第一压力传感器输出滤前传感电压,输入过滤器故障检测电路中的第一压力传感器比较电路,根据第一压力传感器比较电路的输出,触发第一报警器,第一报警器发出声光报警;
第二压力传感器测量过滤器滤后液压,将滤后液压转换成电压,第二压力传感器输出滤后传感电压,输入过滤器故障检测电路中的第二压力传感器比较电路,根据第二压力传感器比较电路的输出,触发第二报警器,第二报警器发出声光报警;
第一压力传感器的输出端和第二压力传感器的输出端连接减法电路的输入端,经过减法电路作差,输出第一传感电压和第二传感电压的差值,减法电路的输出端连接差压比较电路的输入端,根据差压比较电路的输出,触发第三报警器,第三报警器发出声光报警。
具体来说,本申请实施例提供的过滤器故障检测装置,能够提示传感器损坏引起的报警和过滤器堵塞引起的报警,并适用于各种需要测量压力的环境中。
又一方面,本申请实施例还提供一种过滤器,所述过滤器包括:
上述任一项过滤器故障检测装置,所述第一压力传感器设置在所述过滤器的进液口处,所述第二压力传感器设置在所述过滤器的出液口处;
壳体,所述进液口设置于所述壳体顶部,所述出液口设置于所述壳体底部;
过滤体,所述过滤体设置在所述壳体内部,液体通过所述进液口进入所述壳体,经所述过滤体过滤通过所述出液口排出所述壳体。
例如,过滤体为滤芯或滤袋。
例如,图15为本申请实施例提供的过滤器的结构示意图,如图15所示,第一压力传感器设置在过滤器的进液口处,第二压力传感器设置在过滤器的出液口处;壳体,进液口设置于壳体顶部,出液口设置于壳体底部;过滤体,过滤体设置在壳体内部,液体通过进液口进入壳体,经过滤体过滤通过出液口排出壳体。
图15的过滤器的工作原理如下:
将液体输入过滤器的进液口,经过过滤器的过滤体过滤,从过滤器的出液口流出。
当过滤体堵塞时,过滤器故障检测装置的第三报警器发出报警,提示过滤器堵塞,需替换过滤体。
当第一传感器损坏时,过滤器故障检测装置的第一报警器发出报警,提示第一传感器损坏,需替换第一传感器。
当第二传感器损坏时,过滤器故障检测装置的第二报警器发出报警,提示第二传感器损坏,需替换第二传感器。
本申请实施例提供的过滤器,通过过滤器故障检测装置,能够提示传感器损坏引起的报警和过滤器堵塞引起的报警,根据报警信息,替换损坏的传感器,或替换堵塞的过滤体。
还需要说明的是,本申请实施例中提及的示例性实施例,描述一些方法或装置。但是,本申请实施例不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
以上,仅为本申请实施例的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到。应理解,本申请实施例的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。
- 过滤器故障检测电路、故障检测装置及过滤器
- 颗粒过滤器的故障检测装置以及故障检测方法